KALINA, J. Návrh předehřevu prášku pro technologii cold spray [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Řehořek, Lukáš

Práce se zaměřuje na studenou kinetickou depozici (Cold Spray), což je nová metoda nanášení vrstev kovů. Hlavním cílem práce bylo zkoumat vliv předehřevu prášku na proces depozice a navrhnout zařízení pro ohřev prášku včetně snímání a řízení teploty. Práce jako celek má dostatečný rozsah pro diplomovou práci. V první polovině práce se student zaměřuje na literární rešerši. Tato část práce měla zahrnovat detailní zhodnocení dostupné literatury, představení výsledků předchozích studií a praktických aplikací týkajících se vlivu předehřevu na depoziční proces. Měla být prezentována komplexní analýza a diskuse. Literární rešerše byla provedena, avšak je nutno konstatovat, že rozsah této části je nedostatečný. Zejména pokud jde o vliv předehřevu na proces depozice, byly prezentovány jen omezené a povrchní informace. Chybí hloubková analýza a podrobnější zhodnocení dostupné literatury. Je důležité provést komplexní rešerši, která by zahrnovala nejen teoretické aspekty, ale také výsledky předchozích studií a praktické aplikace týkající se vlivu předehřevu na depoziční proces. Hlavním problémem práce je nedostatečný konstrukční návrh zařízení pro ohřev prášku v proudu dusíku. Cílem bylo vytvořit konstrukční řešení zařízení pro ohřev prášku v proudu dusíku, které by umožňovalo efektivní depozici. Tento návrh měl zahrnovat výkresovou dokumentaci a detailní konstrukční specifikace pro výrobu zařízení. Je však nutné upozornit, že v rámci práce nebyly řešeny některé klíčové aspekty konstrukce, které by měly být zohledněny pro správnou funkčnost a bezpečnost zařízení. Například nebylo dostatečně řešeno vedení svazků kabelů, které je důležité pro správné napájení a komunikaci mezi jednotlivými částmi zařízení. Také nebylo dostatečně zohledněno chlazení napájecí sekce boxu řízení, což může vést k přehřívání a omezení funkčnosti zařízení. Izolace topného elementu od vysokotlakého potrubí nebyla dostatečně specifikována, což může mít negativní dopad na spolehlivost a bezpečnost. Další nedostatek se týká ergonomie boxu předehřívače a řízení. Také nebylo dostatečně popsáno upevnění a umístění boxů v rámci celého zařízení. Z těchto důvodů není konstrukční část práce dotažena do konce a nesplňuje požadavky na komplexní a detailní návrh zařízení pro ohřev prášku v proudu dusíku. Pro další pokračování práce je nezbytné přezkoumat a doplnit výše zmíněné aspekty, aby byla zajištěna správná funkčnost, spolehlivost a bezpečnost zařízení. Vzhledem k nedostatečnému konstrukčnímu návrhu, nahrazeného prakticky pouze komentovaným blokovým schématem, nebylo dosaženo výsledků, které by odpovídaly cílům práce. Student prokázal během tvorby práce samostatnost při řešení dílčích problémů a schopnost rozumět anglické literatuře. Jsem přesvědčen, že je schopen zadaný problém dobře vyřešit. Neuspokojivá úroveň práce souvisí s nedostatečným plánováním a podceněním časové náročnosti. Celkové hodnocení práce: F

Posudek oponenta

Čupera, Jan

Diplomová práce bc. Jana Kaliny „Návrh předehřevu prášku pro technologii cold spray“ se zaměřuje na návrh systému ohřevu práškového materiálu pro pracovní stanici Cold Spray umístěnou na UMVI FSI VUT v Brně. Diplomová práce byla vypracována v rozsahu 72 stran, z toho 50 stran čistého textu, který se zabývá zadaným problémem. Rešeršní část se opírá o literární zdroje a odborné články v anglickém jazyce od českých i zahraničních autorů. Z celkového počtu 38 citací odkazuje právě na tuto literaturu 19 zdrojů. Zbytek tvoří odkazy na různé patenty, popřípadě zdroje obrazového materiálu. Rešeršní část se zabývá historií metody Cold Spray, popisem podstaty depozice práškového materiálu na substrát a konstrukcí různých druhů systémů Cold Spray. Dále je v rešerši obsáhlá část věnovaná velkému množství parametrům depozice, které ve výsledku ovlivňují vlastnosti nástřiku, kdy je každý parametr popsán krátkým odstavcem umístěným v samostatné podkapitole. Vlivu předehřevu prášku na proces depozice se zabývá jedna krátká podkapitola v části věnované procesním parametrům a jedna podkapitola se věnuje popisu možného umístění ohřívače prášku.Rešeršní část je poměrně obsáhlá, ale velmi utrpěla literárním stylem autora, kdy se některé pasáže velmi obtížně čtou. Následně byl v rešeršní části věnován jen malý prostor zadanému úkolu.Celá jedna kapitola je věnována popisu možných řešení různých aspektů problému (geometrie, ohřev, minimalizace zásahu do současné konstrukce), ze kterých byla nakonec vždy jedna možnost označena za vhodnou pro další postup. Dále je práce věnována poměrně složitému výpočtu potřebného výkonu ohřívače a délky potrubí tak aby bylo dosaženo potřebných výstupních parametrů. V teoretické části jsou využívány sice základní fyzikální rovnice popisující přenos tepla, ale vzhledem ke složitosti zvoleného systému a absence slovního, popřípadě obrazového, popisu v průběhu prezentovaných výpočtů dojde velice brzy ke zmatení čtenáře a následně k absolutní ztrátě orientace ve výpočtu. Dalším aspektem negativně ovlivňujícím výsledný dojem je fakt, že na začátku kapitoly byly sice některé fyzikální veličiny popsány v tabulce, ale v průběhu výpočtu se začnou objevovat další veličiny označené různými indexy, ale opět chybí jakýkoli popis toho, o jakou veličinu se jedná.Následně jsou teoretické výpočty aplikovány na příkladu iterativních výpočtů parametrů pro čtyři zvolené prášky. Celkový výsledek je ale ovlivněn vážnou chybou pisatele již na začátku teoretických výpočtů u rovnice (6), díky které špatně vypočetl délku potrubí dostatečnou pro ohřev prášku na zvolenou teplotu. Chybou ve výpočtu dospěl k výsledku o víc jak 40% kratší délky potrubí, než by bylo potřeba k dostatečnému ohřevu. Chybu autor nevědomky vyřešil v následujícím kroku, kdy v návrhu konstrukce navrhuje využití delšího potrubí, čímž vykompenzoval chybu ve výpočtu. Návrh konstrukce celého zařízení se skládá z návrhu geometrie potrubí, konstrukce boxu předehřívače, boxu řízení a potřebné řídící elektroniky senzoriky a topné soustavy. Celý návrh se ovšem omezuje pouze na slovní popis, několik jednoduchých 3d modelů zařízení a jednoduché elektrické schéma.Celý popis je formulován tak, jako by již bylo zařízení zkonstruované, ale zcela chybí výkresová dokumentace, která by detailně popisovala konstrukci zařízení, a k samotné realizaci návrhu také nedošlo. V celkovém pohledu se autor potýkal s velice složitým systémem výpočtů, kdy základní systém rovnic není složitý, ale komplikace přináší složitost celého systému, i když došlo k celé řadě zjednodušení a idealizací systému. Výpočty jsou náročné jak na obsahově, tak na výpočetní čas. S tímto problémem se autor vypořádal obstojně, ale hlavním problémem této části je tristní prezentace.Dále se autor potýkal s návrhem systému ohřívače, který se ovšem nedá označit za nejelegantnější a nejjednodušší možné řešení a lze nalézt i jednodušší možnosti konstrukce, které by omezily rozměrovou náročnost a tepelné ztráty celého systému, zjednodušily by možnost servisu celého zařízení a snížily by riziko možné poruchy. Hlavním problémem této části je absence výkresové dokumentace a vlastní technicky proveditelný návrh finální konstrukce zařízení, čímž nedošlo k naplnění cílů diplomové práce. Celkově hodnotím diplomovou práci bc. Jana Kaliny jako inspirativní ale s přihlédnutím na celkové nedostatky pouze známkou E.

eVSKP id 150148